专利名称：生物芯片微流路模块加工工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及生物芯片微流路模块加工工艺，利用现代精密数控加工技术整体成形加工，生物芯片清洗、杂交用微流路，属于加工制作领域。
背景技术：
微流路技术是一个跨学科的新领域，其目标是利用微加工技术实现分析化学设备的微型化与集成化，用于微流控芯片制作的材料主要包括:玻璃、石英、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等。其中，玻璃和石英是应用最为广泛的微流控芯片基材，加工方法主要有以下三种，第一种方法是使用光胶法封接，这一技术的主要难点在于存在较大的封接面积，两块玻片表面很难完全吻合，玻片间往往夹有部分气体，从而阻碍玻片的封接。该方法需对玻片进行严格的抛光处理，过程复杂，耗时耗力，成本高，成品率低。第二种是采用微电子工业上广泛应用的光刻蚀技术。然而光刻蚀过程复杂、耗时，需要昂贵的专用设备和洁净设施，且材料易碎，不能满足目前对微器件日益增多的需要。第三种是玻璃键合技术，这一技术要求键合表面具有很高的平整度和表面亲和性，要求比较严格的表面清洗，这使得芯片制作过程复杂，即使利用HF酸，实现了室温下键合，所需要的键合条件依然较严格，需要在净化间进行，存在粘合层键合改变了管道内壁形貌，且易发生管道堵塞，键合需要严格的HF酸浓度和压力，且HF酸对玻璃具有强烈的腐蚀作用等诸多问题。因此，应进一步探索价廉耐用的材料和快速简便的微流道制作技术以利于微流控系统的普及与发展。本发明不需要复杂的仪器及严格的实验条件，就可以制得多样化的生物芯片清洗杂交模板，与利用以上工艺等获得的模板相比，具有易加工、制备工艺简单、成本低、生产周期短、微通道保通度高、能批量生产等特点。而且，制作的模板具有很好的稳定性，可以重复使用，大大提高了模板的使用寿命。发明内容
本发明的目的旨在克服 现有技术的不足而立足现代高精密数控加工技术设计一种生物芯片杂交与清洗流程的自动化操作流程模块，提高生物芯片在基因多态性分析及疾病诊断等方面的应用水平。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下:在模块一侧利用数控精密长程钻削技术加工成形出液微流水平管路和竖直管路，利用数控精密铣削技术加工成形出液螺纹扣孔，在模块的另一侧以基因芯片阵列单元尺寸为基准，沿对角线顶点为基点，利用数控精密长程钻削技术加工成形进液微流水平管路和竖直管路，利用数控精密铣削技术加工成形进液螺纹扣孔，最后以生物芯片阵列单元尺寸和密封橡胶垫外形尺寸为基准，利用数控精密铣削技术加工成形密封沉槽。
本发明的有益效果是:
1、结构简洁可靠，装配调试方便，生物芯片杂交系统稳定性好，降低相关人员职业要求；
2、结构简洁、操作简单、价格合理、性能可靠的生物芯片微流路模块加工工艺对生物芯片的普及推广具有现实意义。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述模块整体铣削成形，厚度为8-9毫米，基体为PMMA材料。
采用上述进一步方案的有益效果是，有利于保证所有模块加工成形的一致性和高的成品率。
进一步，所述利用数控精密铣削技术加工成形出液螺纹扣孔和进液螺纹扣孔后，扣孔底部铣削退刀槽。
采用上述进一步方案的有益效果是，确保密封效果的可靠性，便于流路配件的拆除清洗。
进一步，所述模块整体加工成形后，在室温环境下，用95%的酒精溶液中浸泡24小时后取出，使用95%的酒精溶液对其孔道进行清洗，最后吹干。
采用上述进一步方案的有益效果是，确保流路的纯净，避免人为加工污染。
图1为本发明用于生物芯片微流路模块加工工艺的结构示意图2为图1的A-A视图3为图1的B-B视图4为图1的C-C视图5为图1的轴测附图中，各标号所代表的部件列表如下:
1、出液螺纹扣孔，2、出液微流水平管路，3、出液竖直管路，4、密封沉槽，5、进液螺纹扣孔，6、进液微流水平管路，7、进液竖直管路具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
生物芯片微流路模块加工工艺是在模块一侧利用数控精密长程钻削技术加工成形出液微流水平管路2和出液竖直管路3，利用数控精密铣削技术加工成形出液螺纹扣孔1，在模块的另一侧以基因芯片阵列单元尺寸为基准，沿对角线顶点为基点，利用数控精密长程钻削技术加工成形进液微流水平管路6和进液竖直管路7，利用数控精密铣削技术加工成形进液螺纹扣孔5，最后以生物芯片阵列单元尺寸和密封橡胶垫外形尺寸为基准，利用数控精密铣削技术加工成形密封沉槽4。
所述模块整体铣削成形，厚度为8-9毫米，基体为PMMA材料。
所述利用数控精密铣削技术加工成形出液螺纹扣孔(I)和进液螺纹扣孔5后，扣孔底部铣削退刀槽。
所述模块整体加工成形后，在室温环境下，用95%的酒精溶液中浸泡24小时后取出，使用95%的酒精溶液对其孔道进行清洗，最后吹干。
本发明用于生物芯片微流路模块加工工艺的工作原理如下:
首先利用精密微铣削技术将方形PMMA块料表面按密封橡胶垫尺寸加工出来，再根据生物芯片阵列位置沿与生物芯片贴合面方向垂直加工液路微孔，然后利用数控精密长程钻削技术在两侧加工出进液微孔和出液微孔，其分别与垂直加工液路微孔连同，构建出流体通路，完成PMMA微流路模块的制作。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.生物芯片微流路模块加工工艺，其特征在于:在模块一侧利用数控精密长程钻削技术加工成形出液微流水平管路(2)和出液竖直管路(3)，利用数控精密铣削技术加工成形出液螺纹扣孔(I)，在模块的另一侧以生物芯片阵列单元尺寸为基准，沿对角线顶点为基点，利用数控精密长程钻削技术加工成形进液微流水平管路(6)和进液竖直管路(7)，利用数控精密铣削技术加工成形进液螺纹扣孔(5)，最后以生物芯片阵列单元尺寸和密封橡胶垫外形尺寸为基准，利用数控精密铣削技术加工成形密封沉槽(4)。
2.根据权利要求1所述的生物芯片微流路模块加工工艺，其特征在于:所述模块整体铣削成形，厚度为8-9毫米，基体为PMMA材料。
3.根据权利要求1所述的生物芯片微流路模块加工工艺，其特征在于:所述利用数控精密铣削技术加工成形出液螺纹扣孔(I)和进液螺纹扣孔(5)后，扣孔底部铣削退刀槽。
4.根据权利要求1所述的生物芯片微流路模块加工工艺，其特征在于:所述模块整体加工成形后，在室温环境下，用95%的酒精溶液中浸泡24小时后取出，使用95%的酒精溶液对其孔道进行清洗，最后吹干。
全文摘要
本发明涉及一种生物芯片清洗、杂交用PMMA微流路模块的加工工艺，首先利用精密微铣削技术将方形PMMA块料表面按密封橡胶垫尺寸加工出来，再根据生物芯片阵列位置沿与生物芯片贴合面方向垂直加工液路微孔，然后利用数控精密长程钻削技术在两侧加工出进液微孔和出液微孔，其分别与垂直加工液路微孔连通，构建出流体通路，完成PMMA微流路模块的制作。本发明不需要复杂的仪器及严格的实验条件，就可以制得多样化的生物芯片微流路模板，具有无污染、整体成型、制备工艺简单、成本低、生产周期短、微通道通透度高、能批量生产等特点，应用前景广阔。
文档编号B01L3/00GK103170382SQ20131003956
公开日2013年6月26日 申请日期2013年2月1日 优先权日2013年2月1日
发明者王升启, 肖瑞, 陈玮, 伯晓晨, 荣振, 陈苏红 申请人:中国人民解放军军事医学科学院放射与辐射医学研究所